パワー半導体型直流適合遮断器の機能展開と実証研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560323
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 横水 康伸 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50230652)
• 研究分担者: 松村 年郎 (90126904)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 大電流 / 直流 / 遮断器 / 限流遮断 / パワー半導体

研究概要

低圧直流給電システムに適合する遮断器として，限流機能を具備したIGBT型直流遮断器を提案した。直流限流遮断の基礎特性として，直流回路の時定数が長くなっても，モデル器は，遮断時間を増長することなく，限流遮断することを示した。次いで，機能展開として，順方向電圧に起因する定常損失の低減手法の考案および実証を試みた。回路構成として電気接点として電磁リレーをIGBTに並列接続することとし，その制御回路を検討し，モデル器を試作した。試作器において，平常電流は電磁リレーを流れ，定常損失を低減できた。別の機能展開として，電流抑制部に着手し，その回路構成の一案を提案し，電流の立ち上がり抑制効果を提示した。

研究成果

• [雑誌論文] A Fundamental Approach to Applying an Insulated-Gate Bipolar Transistor to Current Interruption in a Low-Voltage DC Delivery System (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokomizu, T. Hayase, Y. Meguro, and T. Matsumura
  • 雑誌名: International Transactions on Electrical Energy Systems 巻: (Article first published online : 4 JAN 2014)
  • DOI: 10.1002/etep.1830
• [学会発表] 低圧直流システムへの限流器適用による電流抑制効果に関する検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 難波晃平, 横水康伸, 松村年郎
  • 学会等名: 平成26年電気学会全国大会
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛県松山市)(講演論文集,6-269)
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] 低圧直流システムへの限流器の適用とその電流抑制効果の基礎検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 難波晃平, 横水康伸, 松村年郎
  • 学会等名: 平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 静岡大学(静岡県浜松市)(講演論文集,D4-6)
  • 年月日: 2013-09-25
• [学会発表] IGBT型直流用モデル遮断器の突入電流遮断限界 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横水康伸, 目黒佳一, 松村年郎
  • 学会等名: 平成25年電気学会全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県名古屋市)(講演論文集,6-198)
  • 年月日: 2013-03-20
• [学会発表] Fundamental Interruption-Experiment on IGBT-Type Low-Voltage DC Model Circuit Breaker for Various Circuit Time-Constants (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokomizu, Y. Meguro and T. Matsumura
  • 学会等名: Joint Conference of IWHV2012 & JK 2012 on ED&HVE, ED-12-150/SP-12-76/HV-12-79
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] 電気接点併用IGBT型直流用モデル遮断器による突入電流の遮断基礎実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 横水康伸, 目黒佳一, 松村年郎
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会東海支部連合大会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学(愛知県豊橋市(講演論文集,F2-3)
  • 年月日: 2012-09-24